(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続されて、出力電圧及び出力電流を外部負荷に供給する複数台の電源部と、
並列接続された前記複数台の電源部から前記外部負荷に流れる前記出力電流を計測する電流計測部と、
前記出力電流の計測結果に応じて、前記複数台の電源部それぞれに運転指示又は待機指示を行う監視部と、を備え、
前記監視部は、前記出力電流が少なくなると、より多くの台数の前記電源部に前記待機指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記運転指示を行い、前記出力電流が多くなると、より多くの台数の前記電源部に前記運転指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記待機指示を行い、
前記電源部は、前記監視部からの前記運転指示によって、前記外部負荷を駆動する第１の出力電圧を出力し、前記監視部からの前記待機指示によって、前記第１の出力電圧よりも低く、且つ前記外部負荷を駆動可能な下限電圧よりも高い第２の出力電圧を出力する電源装置であって、
前記電源部は、
前記電源部が単体で出力する電圧である単体出力電圧を検出する出力電圧検出部と、
前記監視部からの前記運転指示と前記待機指示とに基づき生成される出力電圧切替信号に応じて、基準電圧を切替える電圧切替部と、
前記単体出力電圧と前記基準電圧との差をフィードバックして、前記単体出力電圧を一定に制御する定電圧制御部と、
前記出力電圧及び前記出力電流を出力する出力端子と、
前記出力端子から前記電源部内への逆流を防ぐために前記出力端子に接続された整流器と、を備え、
前記出力電圧検出部は、
前記出力端子の第１の端子電圧が、前記整流器の前記出力端子と反対側の端子の電圧から前記整流器による下降分の電圧を減じた第２の端子電圧よりも低いか又は等しいならば、前記第１の端子電圧を前記単体出力電圧として検出し、前記第１の端子電圧が前記第２の端子電圧よりも高いならば、前記第２の端子電圧を前記単体出力電圧として検出することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
並列接続されて、出力電圧及び出力電流を外部負荷に供給する複数台の電源部と、
並列接続された前記複数台の電源部から前記外部負荷に流れる前記出力電流を計測する電流計測部と、
前記出力電流の計測結果に応じて、前記複数台の電源部それぞれに運転指示又は待機指示を行う監視部と、を備え、
前記監視部は、前記出力電流が少なくなると、より多くの台数の前記電源部に前記待機指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記運転指示を行い、前記出力電流が多くなると、より多くの台数の前記電源部に前記運転指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記待機指示を行い、
前記電源部は、前記監視部からの前記運転指示によって、前記外部負荷を駆動する第１の出力電圧を出力し、前記監視部からの前記待機指示によって、前記第１の出力電圧よりも低く、且つ前記外部負荷を駆動可能な下限電圧よりも高い第２の出力電圧を出力する電源装置であって、
前記電源部は、
前記電源部が単体で出力する電圧である単体出力電圧を検出すると共に、前記監視部からの前記運転指示と前記待機指示とによって前記単体出力電圧の増幅率を切替える出力電圧検出部と、
基準電圧を出力する基準電圧出力部と、
前記出力電圧検出部によって増幅された前記単体出力電圧と前記基準電圧との差をフィードバックして、前記単体出力電圧を一定に制御する定電圧制御部と、
前記出力電圧及び前記出力電流を出力する出力端子と、
前記出力端子から前記電源部内への逆流を防ぐために前記出力端子に接続された整流器と、を備え、
前記出力電圧検出部は、
前記出力端子の第１の端子電圧が、前記整流器の前記出力端子と反対側の端子の電圧から前記整流器による下降分の電圧を減じた第２の端子電圧よりも低いか又は等しいならば、前記第１の端子電圧を前記単体出力電圧として検出し、前記第１の端子電圧が前記第２の端子電圧よりも高いならば、前記第２の端子電圧を前記単体出力電圧として検出することを特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記電源部は、
運転時及び待機時に前記電源部自らの故障を検出した場合に、故障検出情報を送信する故障検出部を備え、
前記監視部は、
前記故障検出情報を受信すると、上位装置へ異常を通知することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
前記電源部は、
運転時及び待機時に前記電源部自らの故障を検出した場合に、故障検出情報を送信する故障検出部を備え、
前記監視部は、
第１の電源部から前記故障検出情報を受信したならば、前記第１の電源部を除く前記電源部に前記待機指示及び前記運転指示を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項５】
並列接続された前記複数台の電源部は、
並列接続された前記外部負荷と二次電池に、前記出力電圧及び前記出力電流を供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記監視部は、
前記複数台の電源部がそれぞれ有しているＣＰＵが、バスによって相互に接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記電流計測部は、
並列接続された前記複数台の電源部がそれぞれ有している前記外部負荷に流れる前記出力電流を計測する複数の単体電流計測部で構成されており、
前記監視部は、
前記出力電流の計測結果の総和に応じて、前記複数台の電源部それぞれに前記運転指示又は前記待機指示を行い、前記出力電流の総和が少なくなると、より多くの台数の前記電源部に前記待機指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記運転指示を行い、前記出力電流の総和が多くなると、より多くの台数の前記電源部に前記運転指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記待機指示を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数台の電源ユニットを並列接続した電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源装置では、複数台の電源ユニットを並列接続し、負荷へ流れる出力電流の増減に応じて電源ユニットを運転又は停止することにより電源装置の効率を改善するという技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、並列接続された複数台の電源ユニットにおいて、自電源ユニット内の制御手段に自電源ユニットと他の電源ユニットから並列的に電源が供給されるように構成し、自電源ユニットの電源に異常が発生しても、制御手段によって外部に通知可能な技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１７８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、出力電流の増減に応じて電源ユニットを運転又は停止する、従来のいわゆる停止方式の電源装置では、以下の（１），（２）の課題を有している。
【０００６】
（１）  電源ユニットの停止により、各電源ユニットの警報回路は動作しなくなるので、電源ユニットが停止しているときに発生した故障は検出できない。電源ユニットが運転を再開すると警報回路が動作し、その時点ではじめて故障を認識することになる。
【０００７】
（２）  監視部の故障により、電源ユニットに対して誤った制御信号が送出された場合、複数台の電源ユニットが停止することにより、電源装置のシステム停止が発生することが懸念される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうちの第１の発明の電源装置は、並列接続されて、出力電圧及び出力電流を外部負荷に供給する複数台の電源部と、並列接続された前記複数台の電源部から前記外部負荷に流れる前記出力電流を計測する電流計測部と、前記出力電流の計測結果に応じて、前記複数台の電源部それぞれに運転指示又は待機指示を行う監視部と、を備え、前記監視部は、前記出力電流が少なくなると、より多くの台数の前記電源部に前記待機指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記運転指示を行い、前記出力電流が多くなると、より多くの台数の前記電源部に前記運転指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記待機指示を行い、前記電源部は、前記監視部からの前記運転指示によって、前記外部負荷を駆動する第１の出力電圧を出力し、前記監視部からの前記待機指示によって、前記第１の出力電圧よりも低く、且つ前記外部負荷を駆動可能な下限電圧よりも高い第２の出力電圧を出力するものである。
そして、前記電源部は、前記電源部が単体で出力する電圧である単体出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記監視部からの前記運転指示と前記待機指示とに基づき生成される出力電圧切替信号に応じて、基準電圧を切替える電圧切替部と、前記単体出力電圧と前記基準電圧との差をフィードバックして、前記単体出力電圧を一定に制御する定電圧制御部と、前記出力電圧及び前記出力電流を出力する出力端子と、前記出力端子から前記電源部内への逆流を防ぐために前記出力端子に接続された整流器と、を備え、前記出力電圧検出部は、前記出力端子の第１の端子電圧が、前記整流器の前記出力端子と反対側の端子の電圧から前記整流器による下降分の電圧を減じた第２の端子電圧よりも低いか又は等しいならば、前記第１の端子電圧を前記単体出力電圧として検出し、前記第１の端子電圧が前記第２の端子電圧よりも高いならば、前記第２の端子電圧を前記単体出力電圧として検出することを特徴とする。
第２の発明の電源装置は、並列接続されて、出力電圧及び出力電流を外部負荷に供給する複数台の電源部と、並列接続された前記複数台の電源部から前記外部負荷に流れる前記出力電流を計測する電流計測部と、前記出力電流の計測結果に応じて、前記複数台の電源部それぞれに運転指示又は待機指示を行う監視部と、を備え、前記監視部は、前記出力電流が少なくなると、より多くの台数の前記電源部に前記待機指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記運転指示を行い、前記出力電流が多くなると、より多くの台数の前記電源部に前記運転指示を行うと共により少ない台数の前記電源部に前記待機指示を行い、前記電源部は、前記監視部からの前記運転指示によって、前記外部負荷を駆動する第１の出力電圧を出力し、前記監視部からの前記待機指示によって、前記第１の出力電圧よりも低く、且つ前記外部負荷を駆動可能な下限電圧よりも高い第２の出力電圧を出力するものである。
そして、前記電源部は、前記電源部が単体で出力する電圧である単体出力電圧を検出すると共に、前記監視部からの前記運転指示と前記待機指示とによって前記単体出力電圧の増幅率を切替える出力電圧検出部と、基準電圧を出力する基準電圧出力部と、前記出力電圧検出部によって増幅された前記単体出力電圧と前記基準電圧との差をフィードバックして、前記単体出力電圧を一定に制御する定電圧制御部と、前記出力電圧及び前記出力電流を出力する出力端子と、前記出力端子から前記電源部内への逆流を防ぐために前記出力端子に接続された整流器と、を備え、前記出力電圧検出部は、前記出力端子の第１の端子電圧が、前記整流器の前記出力端子と反対側の端子の電圧から前記整流器による下降分の電圧を減じた第２の端子電圧よりも低いか又は等しいならば、前記第１の端子電圧を前記単体出力電圧として検出し、前記第１の端子電圧が前記第２の端子電圧よりも高いならば、前記第２の端子電圧を前記単体出力電圧として検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電源装置によれば、次の（Ａ），（Ｂ）のような効果がある。
（Ａ）  出力電流に応じた台数の電源ユニットを第１の出力電圧で運転することにより、運転状態の電源ユニットの出力容量率が向上し、電源装置の効率は改善される。あわせて、待機状態の電源ユニットは第２の出力電圧における運転を継続しており、待機状態においても故障の検出が可能である。
【００１０】
（Ｂ）  電源装置の監視部が故障し、誤って待機状態となるように電源ユニットに指示した場合であっても、電源装置から負荷へ第２の出力電圧を供給可能であり、システム停止には至らない。よって、信頼性の高い電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施例１の電源装置を示す概略の構成図である。
【図２】図２は、図１の電源ユニットを示す概略の構成図である。
【図３】図３は、図２の電圧検出回路を示す回路図である。
【図４】図４は、図２の基準電圧回路を示す回路図である。
【図５】図５は、図２の電源ユニットの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施例１の電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施例１における電源装置の定電圧精度を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例１と従来例における電源装置の効率特性を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施例１における電源装置の１ユニットに対する容量率とユニット運転台数を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例１における運転台数制御と電流計測部の計測結果を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例１と従来例における電源装置の故障事象を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例２の電源ユニットを示す概略の構成図である。
【図１３】図１３は、図１２の電圧検出切替回路を示す回路図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例３における電源装置を示す概略の構成図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施例４における電源装置を示す概略の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】
（実施例１の構成）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１の電源装置を示す概略の構成図である。図１（ａ）は、電源装置１０全体を示しており、図１（ｂ）は、監視部３０と電源ユニット２０との間を示している。
【００１４】
電源装置１０は、入力電圧Ｖｉｎが入力されると、出力電圧Ｖｏｕｔを出力して負荷１００に供給する機能を有している。電源装置１０は、並列接続されて出力電圧及び出力電流を負荷１００に供給する複数台の電源部である電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）と、この電源装置１０の状態を監視する監視部３０と、この監視部３０と複数台の電源ユニット２０とを接続するバス３１と、この電源装置１０から負荷１００に流れる出力電流Ｉｏｕｔを計測する電流計測部４０とを有している。
【００１５】
各電源ユニット２０の入力側には、電源装置１０の入力端子が接続されており、入力電圧Ｖｉｎが印加されている。各電源ユニット２０の出力側には、電流計測部４０を介して電源装置１０の出力端子が接続されている。電流計測部４０は、監視部３０に接続されており、出力電流Ｉｏｕｔの計測結果を送出する。監視部３０と複数台の電源ユニット２０とは、バス３１によって相互に通信可能に接続されている。
【００１６】
監視部３０は、各電源ユニット２０に対してそれぞれ指令を送信する電源ユニット制御部３２と、各電源ユニット２０の故障を検出して対処を行う電源ユニット故障検出部３３とを有している。各電源ユニット２０は、この電源ユニット２０の制御を行う中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）２１と、このＣＰＵ２１からの出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに基づいて電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１を切替える定電圧制御回路２３と、運転時及び待機時に電源ユニット２０の故障を検出した場合に故障検出信号Ｖｅｒｒを送信する故障検出部である警報回路２２とを有している。監視部３０は、出力電流Ｉｏｕｔの計測結果に応じて、バス３１を介して各電源ユニット２０に出力電圧切替指令Ｂｓｅｌを送信する。更に監視部３０は、バス３１を介して各電源ユニット２０からの故障検出情報Ｂｅｒｒを受信すると、対応した故障検出時の処理を行う。
【００１７】
監視部３０の電源ユニット制御部３２と電源ユニット故障検出部３３とは、バス３１を介して各電源ユニット２０のＣＰＵ２１にそれぞれ接続されている。ＣＰＵ２１は、警報回路２２と定電圧制御回路２３とに接続されている。
【００１８】
図２は、図１の電源ユニットを示す概略の構成図である。
電源ユニット２０は、この電源ユニット２０の制御を行うＣＰＵ２１と、このＣＰＵ２１に接続されている警報回路２２及び定電圧制御回路２３と、トランスＴ１と、駆動信号Ｖｄｒｖによってオン・オフ動作するスイッチング素子ＳＷ１と、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３と、インダクタＬ１と、有極性コンデンサＣ１とを有している。電源ユニット２０は、バス３１を介して監視部３０と接続されている。バス３１は、電源ユニット２０のＣＰＵ２１と、監視部３０とを相互に通信可能に接続している。
【００１９】
定電圧制御回路２３は、この電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１が一定になるように制御する回路である。定電圧制御回路２３は、この電源ユニット２０が単体で出力する電圧である単体出力電圧Ｖｏｕｔ１を検出して検出電圧Ｖｄｅｔを出力する電圧検出回路２５と、出力電圧切替信号Ｖｓｅｌによって基準電圧Ｖｒｅｆを切替える電圧切替部である基準電圧回路２４と、検出電圧Ｖｄｅｔと基準電圧Ｖｒｅｆとの電圧差を増幅して誤差電圧Ｖｄｉｆを出力する誤差増幅回路２６と、この誤差電圧Ｖｄｉｆに基づいてスイッチング素子ＳＷ１に駆動信号Ｖｄｒｖを出力する駆動信号形成回路２７とを有している。定電圧制御回路２３は、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１と基準電圧Ｖｒｅｆとの差をフィードバックして、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１を一定に制御する定電圧制御部である。
【００２０】
電源ユニット２０の入力端子Ｖｉｎ１ｐ，Ｖｉｎ１ｍは、図示しない素子群を介してトランスＴ１の一次巻線とスイッチング素子ＳＷ１に直列に接続されている。このトランスＴ１の二次巻線は、トランスＴ１の交流出力を整流する整流出力回路に接続されている。
【００２１】
整流出力回路は、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３と、インダクタＬ１と、有極性コンデンサＣ１を有している。整流出力回路には、トランスＴ１の二次巻線が接続されている。整流出力回路の出力側には、この電源ユニット２０の出力端子Ｖｏｕｔ１ｐ，Ｖｏｕｔ１ｍが接続されている。
【００２２】
トランスＴ１の二次巻線には、整流出力回路のダイオードＤ１が順方向に接続されている。このダイオードＤ１のカソード端子は、ダイオードＤ２のカソード端子に接続され、ダイオードＤ２のアノード端子は、グランドＧＮＤに接続されている。ダイオードＤ１のカソード端子は、インダクタＬ１を介して有極性コンデンサＣ１の正極側に接続され、更に順方向に接続されたダイオードＤ３を介して出力端子Ｖｏｕｔ１ｐに接続されている。整流出力回路のグランドＧＮＤは、出力端子Ｖｏｕｔ１ｍに接続されている。
【００２３】
ダイオードＤ３のアノード端子とカソード端子、整流出力回路のグランドＧＮＤは、電圧検出回路２５に接続されている。ノードＮＤ−Ｄ３Ａは、ダイオードＤ３のアノード端子である。ノードＮＤ−Ｄ３Ｃは、ダイオードＤ３のカソード端子である。
【００２４】
電圧検出回路２５は、ダイオードＤ３のアノード端子（＝ＮＤ−Ｄ３Ａ）の電圧Ｖａとカソード端子（＝ＮＤ−Ｄ３Ｃ）の電圧Ｖｃとを測定することによって、この電源ユニット２０が単体で出力する単体出力電圧Ｖｏｕｔ１に応じた検出電圧Ｖｄｅｔを出力する。
【００２５】
誤差増幅回路２６は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｅｔの電圧差を増幅して、誤差電圧Ｖｄｉｆを出力する回路である。誤差増幅回路２６は、演算増幅回路（以下「オペアンプ」という。）ＡＭＰ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２とを備えている。オペアンプＡＭＰ１の非反転入力端子には、検出電圧Ｖｄｅｔが入力され、反転入力端子には、抵抗Ｒ１を介して基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。更に、オペアンプＡＭＰ１の反転入力端子と出力端子との間には抵抗Ｒ２が接続されている。
【００２６】
図３は、図２の電圧検出回路を示す回路図である。
電圧検出回路２５は出力電圧検出部であり、この電源ユニット２０が単体で出力する電圧である単体出力電圧Ｖｏｕｔ１に対応する検出電圧Ｖｄｅｔを出力する。電圧検出回路２５は、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５と、ダイオードＤ１０，Ｄ１１とを有している。電圧検出回路２５には、ノードＮＤ−Ｄ３Ａ（＝ダイオードＤ３のアノード端子）とノードＮＤ−Ｄ３Ｃ（＝カソード端子）及びグランドＧＮＤが接続されている。ノードＮＤ−Ｄ３Ａからはアノード電圧Ｖａが入力され、ノードＮＤ−Ｄ３Ｃからはカソード電圧Ｖｃが入力されている。電圧検出回路２５の出力端子には、誤差増幅回路２６が接続されている。
【００２７】
ノードＮＤ−Ｄ３Ａは、順方向に接続されたダイオードＤ１０と、直列接続された抵抗Ｒ１０，Ｒ１５とを介してグランドＧＮＤに接続されている。ダイオードＤ１０は、順方向の下降電圧がダイオードＤ３と等しいか、又は極めて近い特性である。ノードＮＤ−Ｄ３Ｃは、直列接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を介してグランドＧＮＤに接続されている。更に抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間と抵抗Ｒ１０，Ｒ１５間とには、ダイオードＤ１１が順方向に接続されている。検出電圧Ｖｄｅｔは、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４間から出力される。検出電圧Ｖｄｅｔは、この電源ユニット２０が単体で出力する単体出力電圧Ｖｏｕｔ１に対応する電圧であり、誤差増幅回路２６に入力されている。
【００２８】
図４は、図２の基準電圧回路を示す回路図である。
基準電圧回路２４は、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧出力部である。基準電圧回路２４は、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３と、フォトカプラＰＣ１とを有している。基準電圧回路２４には、ＣＰＵ２１から出力電圧切替信号Ｖｓｅｌの出力端子が接続されていると共に、図示しない電源から定電圧Ｖｃｃが供給されている。基準電圧回路２４の出力側には、誤差増幅回路２６が接続されている。
【００２９】
ＣＰＵ２１からの出力電圧切替信号Ｖｓｅｌの出力端子は、直列接続された抵抗Ｒ２０とフォトカプラＰＣ１の発光素子とを介してグランドＧＮＤ２に接続されている。フォトカプラＰＣ１の受光素子には、抵抗Ｒ２３が並列接続されてグランドＧＮＤに接続され、直列接続された抵抗Ｒ２１，Ｒ２２とによって定電圧Ｖｃｃにプルアップされている。基準電圧Ｖｒｅｆは、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２間から出力され、誤差増幅回路２６に入力されている。
【００３０】
（実施例１の動作）
図１（ｂ）を元に、監視部３０と電源ユニット２０との間のデータの流れを説明する。
【００３１】
電源ユニット制御部３２は、出力電流Ｉｏｕｔに応じた台数の電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・２０−ｎ）を運転するように、バス３１を介して各電源ユニット２０にそれぞれ出力電圧切替指令Ｂｓｅｌを送信する。送信された出力電圧切替指令Ｂｓｅｌは、電源ユニット２０内部のＣＰＵ２１によって受信される。ＣＰＵ２１は、出力電圧切替指令Ｂｓｅｌに対応した出力電圧切替信号Ｖｓｅｌを定電圧制御回路２３に出力する。
【００３２】
各電源ユニット２０は、それぞれ警報回路２２を備えている。警報回路２２は、自らの電源ユニット２０の故障を検出すると、ＣＰＵ２１に故障検出信号Ｖｅｒｒを出力する。ＣＰＵ２１は、故障検出信号Ｖｅｒｒに対応した故障検出情報Ｂｅｒｒを監視部３０に送信する。監視部３０の電源ユニット故障検出部３３は、故障検出情報Ｂｅｒｒを受信すると、電源ユニット２０に故障が発生した時の処理を行う。電源ユニット２０の故障発生時の処理とは、例えば上位装置に故障した旨を通知して、この上位装置が表示装置にこの電源装置１０が故障である旨を表示することである。故障が発生した電源ユニット２０以外の他の電源ユニット２０に運転指示又は待機指示を行い、電源装置１０の動作を継続するようにしてもよい。
【００３３】
図２を元に、電源ユニット２０の動作を説明する。
電源ユニット２０には、入力端子Ｖｉｎ１ｐ，Ｖｉｎ１ｍ間に、直流電圧が印加されている。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると、図示しない素子群を介して直流電流がトランスＴ１の一次巻線に流れ、トランスＴ１の二次巻線を介して整流出力回路に放出され、更に負荷１００へ電力が供給される。
【００３４】
この電源ユニット２０は、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐから内部への逆流を防ぐため、ダイオードＤ３が出力端子Ｖｏｕｔ１ｐに接続されている。電圧検出回路２５は、ダイオードＤ３のアノード電圧Ｖａと、ダイオードＤ３のカソード電圧Ｖｃから、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１に応じた検出電圧Ｖｄｅｔを検出している。誤差増幅回路２６によって検出電圧Ｖｄｅｔと基準電圧Ｖｒｅｆの差が増幅されて誤差電圧Ｖｄｉｆとして出力される。駆動信号形成回路２７は、この誤差電圧Ｖｄｉｆが一定になるように駆動信号Ｖｄｒｖを出力し、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１が一定電圧になるようにフィードバック制御している。更に、出力電圧切替信号Ｖｓｅｌを切替えることによって、誤差増幅回路２６に与える基準電圧Ｖｒｅｆを切替え、定格電圧Ｖｏと待機電圧Ｖｓのいずれかを単体出力電圧Ｖｏｕｔ１とするかを切替えている。定格電圧Ｖｏは、負荷１００を駆動する電圧である。待機電圧Ｖｓは、定格電圧Ｖｏよりも低く、且つ負荷１００を駆動可能な下限電圧ＶＬよりも高い電圧である。
【００３５】
図３に示す電圧検出回路２５は、電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１を示す検出電圧Ｖｄｅｔを検出する回路である。
【００３６】
本実施例１の電源ユニット２０には、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐから内部への逆流を防ぐために出力端子Ｖｏｕｔ１ｐに整流器であるダイオードＤ３が接続されている。このダイオードＤ３のカソード端子は、ノードＮＤ−Ｄ３Ｃである。ダイオードＤ３のアノード端子は、ノードＮＤ−Ｄ３Ａである。
【００３７】
ノードＮＤ−Ｄ３Ｃは、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４を介してグランドＧＮＤに接続されている。即ち、カソード電圧Ｖｃは、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４によって分圧されている。
【００３８】
ノードＮＤ−Ｄ３Ａは、ダイオードＤ１０と抵抗Ｒ１０，Ｒ１５を介してグランドＧＮＤに接続されている。アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分の電圧（＝ダイオードＤ１０による下降分の電圧）を減じた電圧は、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５によって分圧されている。更に、抵抗Ｒ１１とＲ１２との間と、抵抗Ｒ１０とＲ１５との間とには、ダイオードＤ１１が順方向に接続されている。
【００３９】
カソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも低いか又は等しい場合は、カソード電圧Ｖｃを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔとして出力される。カソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも高い場合は、アノード電圧ＶａからダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０による下降分を減じた電圧にダイオードＤ１１の上昇分を増した電圧を、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔとして出力される。
【００４０】
他の電源ユニット２０と共にこの電源ユニット２０が運転指示されているとき、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐには定格電圧Ｖｏが出力される。この電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は定格電圧Ｖｏである。電圧検出回路２５は、ノードＮＤ−Ｄ３Ｃにおける定格電圧Ｖｏを抵抗分圧し、検出電圧Ｖｄｅｔとして出力する。
【００４１】
他の電源ユニット２０が運転指示され、この電源ユニット２０が待機指示されているとき、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐには定格電圧Ｖｏが出力される。しかし、この電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は待機電圧Ｖｓであり、この電圧ＶｓはノードＮＤ−Ｄ３Ａの電圧でもある。電圧検出回路２５は、ノードＮＤ−Ｄ３Ａのアノード電圧ＶａからダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０による下降分の電圧にダイオードＤ１１の上昇分を増した電圧を、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧し、この電圧を検出電圧Ｖｄｅｔとして出力する。
【００４２】
図４に示す基準電圧回路２４は、出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じて、異なった基準電圧Ｖｒｅｆを出力する回路である。
【００４３】
出力電圧切替信号Ｖｓｅｌが低レベル（以下「Ｌレベル」という。）のとき、フォトカプラＰＣ１の発光素子は発光せず、フォトカプラＰＣ１の受光素子はオフである。よって基準電圧Ｖｒｅｆは、定電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３で分圧した値となる。
Ｖｒｅｆ＝（Ｖｃｃ×（Ｒ２２＋Ｒ２３）／（Ｒ２１＋Ｒ２２＋Ｒ２３））
【００４４】
出力電圧切替信号Ｖｓｅｌが高レベル（以下、「Ｈレベル」という。）のとき、フォトカプラＰＣ１の発光素子は発光し、フォトカプラＰＣ１の受光素子はオンとなり導通する。フォトカプラＰＣ１の受光素子のインピーダンスが０に近い値の場合には、基準電圧Ｖｒｅｆは、定電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ２１，Ｒ２２で分圧した値となる。
Ｖｒｅｆ＝（Ｖｃｃ×（Ｒ２２）／（Ｒ２１＋Ｒ２２））
【００４５】
実施例１では、アナログ回路とフォトカプラを用いたが、電源ユニットにそれぞれデジタル／アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ変換器」という。）を有するＣＰＵを設けて、このＣＰＵが出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じた基準電圧Ｖｒｅｆを出力するように構成してもよい。
【００４６】
図５は、図２の電源ユニットの動作を示すタイミングチャートであり、横軸は全て時間を示している。
【００４７】
図５は、電源ユニット２０−１，２０−２にそれぞれ異なった出力電圧切替信号Ｖｓｅｌを付与したときの単体出力電圧Ｖｏｕｔ１と単体出力電流Ｉｏｕｔ１の時間変化を示している。電源ユニット２０−１の出力電圧切替信号Ｖｓｅｌを運転指示のまま、電源ユニット２０−２の出力電圧切替信号Ｖｓｅｌを運転指示から時刻ｔ１において待機指示に切替え、更に時刻ｔ２において運転指示に切替えた場合が示されている。
【００４８】
電源ユニット２０−１の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は、定格電圧Ｖｏのまま不変である。単体出力電流Ｉｏｕｔ１は、時刻ｔ１〜ｔ２の間は負荷が重くなる。電源ユニット２０−２が待機状態となり、電源ユニット２０−１に負荷が集中したためである。
【００４９】
電源ユニット２０−２の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は、最初は定格電圧Ｖｏであるが、時刻ｔ１〜ｔ２の間だけ待機電圧Ｖｓに変化し、時刻ｔ２において再び定格電圧Ｖｏに戻る。単体出力電流Ｉｏｕｔ１は、時刻ｔ１〜ｔ２の間は無負荷となる。
【００５０】
図６は、本発明の実施例１の電源装置の動作を示すフローチャートである。
処理が開始すると、電源装置１０は、ステップＳ１においてｎ台の電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）を全て起動し、ステップＳ２において電流計測部４０にて電流を計測する。
【００５１】
電源装置１０は、ステップＳ３において、正常に電流計測できたと判断したならばステップＳ５の処理を行うが、正常に電流計測できなかったならばステップＳ４において、ｎ台の電源ユニット２０に待機するよう指令する。この指令により全ての電源ユニット２０は、負荷１００に対して待機電圧Ｖｓを供給する。ステップＳ４の処理が終了したならば、ステップＳ２の処理に戻る。
【００５２】
電源装置１０は、ステップＳ５において、出力電流Ｉｏｕｔと、定格Ｉｏに係数αを乗算した値を比較する。以下、この値を「電源ユニット２０の１台分の定格」という。出力電流Ｉｏｕｔが電源ユニット２０の１台分の定格未満であったならば、ステップＳ６において１台の電源ユニット２０（例えば、２０−１）に運転するよう指令する。この１台の電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔは定格電圧Ｖｏとなり、この１台の電源ユニット２０は、負荷１００へ電流を供給する。ステップＳ７において運転中の上記１台以外の全ての電源ユニット２０（例えば、２０−２，２０−３，・・・，２０−ｎ）に対して待機するように指令する。運転中の上記１台以外の全ての電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔは待機電圧Ｖｓとなり、これらの電源ユニット２０は、負荷１００へ電流を供給しない。ステップＳ７の処理が終了すると、ステップＳ１６の処理を行う。
【００５３】
電源装置１０は、ステップＳ８において、出力電流Ｉｏｕｔが電源ユニット２０の１台分〜２台分の定格電流であったならば、ステップＳ９において２台の電源ユニット２０（例えば、２０−１，２０−２）に運転するよう指令する。ステップＳ１０において運転中の上記２台以外の全ての電源ユニット２０（例えば、２０−３，２０−４，・・・，２０−ｎ）に対して待機するように指令し、ステップＳ１６の処理を行う。
【００５４】
電源装置１０は、ステップＳ１１において、出力電流Ｉｏｕｔが電源ユニット２０の２台分〜３台分の定格電流であったならば、ステップＳ１２において３台の電源ユニット２０（例えば、２０−１，２０−２，２０−３）に運転するよう指令する。ステップＳ１３において運転中の上記３台以外の全ての電源ユニット２０（例えば、２０−４，２０−５，・・・，２０−ｎ）に待機するように指令し、ステップＳ１６の処理を行う。
【００５５】
以下、同様にして、出力電流Ｉｏｕｔが３台〜４台分の定格電流であるか否かから、（ｎ−２）台〜（ｎ−１）台分の定格電流であるか否かを順次判定して、同様な処理を繰り返す。
【００５６】
電源装置１０は、ステップＳ１４において、出力電流Ｉｏｕｔが電源ユニット２０の（ｎ−１）台分の定格電流以上であったならば、ステップＳ１５においてｎ台の電源ユニット２０全て（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）に運転するよう指令し、ステップＳ１６の処理を行う。
【００５７】
電源装置１０は、ステップＳ１６において、電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）のいずれかから故障検出情報Ｂｅｒｒを受信したか否かを判定する。いずれかの電源ユニット２０から故障検出情報Ｂｅｒｒを受信したならば、ステップＳ１７において電源ユニット２０の故障発生時の処理を行う。電源ユニット２０の故障発生時の処理とは、例えば上位装置に故障した旨を通知して、この上位装置が表示装置にこの電源装置１０が故障である旨を表示することである。さらに、故障が発生した電源ユニット２０以外の他の電源ユニット２０に運転指示又は待機指示を行い、電源装置１０の動作を継続するようにしてもよい。どの電源ユニット２０からも故障検出情報Ｂｅｒｒを受信していなかったならば、ステップＳ２の処理に戻る。
【００５８】
図７は、本発明の実施例１における電源装置の定電圧精度を示す図であり、縦軸は出力電圧Ｖｏｕｔを示しており、横軸は出力電流Ｉｏｕｔを示している。
【００５９】
待機電圧Ｖｓは、定格電圧Ｖｏよりも低い。負荷１００を駆動可能な下限電圧ＶＬは、待機電圧Ｖｓよりも低い。出力電流Ｉｏｕｔが増大することによって、出力電圧Ｖｏｕｔは次第に減ってゆくが、この出力電圧Ｖｏｕｔは、待機電圧Ｖｓよりも常に高い電圧となる。
【００６０】
図８は、本発明の実施例１と従来例における電源装置の効率特性を示す図であり、横軸が出力容量率［％］を示しており、縦軸が効率〔％〕を示している。
【００６１】
従来の停止制御を行わない電源装置の効率を一点鎖線で示す。従来の停止制御を行わない電源装置の効率は、特に出力容量率が低い、いわゆる軽負荷の場合に効率が低下していることが判る。実施例１の電源装置１０の効率を実線で示す。実施例１の電源装置１０の効率は、従来の停止制御を行わない電源装置と比べて、いわゆる軽負荷の場合に効率が改善されていることが判る。
【００６２】
図９は、本発明の実施例１における電源装置の１ユニットに対する容量率とユニット運転台数を示す図であり、横軸が出力容量率［％］を示しており、縦軸が１ユニット容量に対する割合と運転台数とを示している。図９は、１ユニット容量定格の１００％で切り替えた例を示している。
【００６３】
ユニット運転台数とは電源ユニット２０の運転台数のことをいい、図９では破線で示されている。出力容量率が減少し、それぞれ１２．５％、２５％、３７．５％、５０％、６２．５％、７５％、８７．５％以下となったとき、ユニット運転台数はそれぞれ１台分だけ減少すると共に、ユニット待機台数はそれぞれ１台分だけ増加する。反対に、出力容量率が増加し、それぞれ１２．５％、２５％、３７．５％、５０％、６２．５％、７５％、８７．５％を超えたとき、ユニット運転台数はそれぞれ１台分だけ増加すると共に、ユニット待機台数はそれぞれ１台分だけ減少する。
【００６４】
すなわち、監視部３０は、出力電流Ｉｏｕｔが少なくなると、より多くの台数の電源ユニット２０に待機指示を行うと共に、より少ない台数の電源ユニット２０に運転指示を行う。監視部３０は、出力電流Ｉｏｕｔが多くなると、より多くの台数の電源ユニット２０に運転指示を行うと共に、より少ない台数の電源ユニット２０に待機指示を行う。
【００６５】
１ユニット容量に対する割合とは、運転中の電源ユニット２０の容量に対する負荷の割合をいう。出力容量率が０％から１２．５％に近づくにつれ、１ユニット容量に対する割合は０．０から１．０に向けて上昇し、１２．５％を超えた直後に０．５に下がる。出力容量率が１２．５％から２５％に近づくにつれ、１ユニット容量に対する割合は１．０に向けて上昇し、２５％を超えた直後に０．６６６・・・に下がる。以下同様に、ユニット運転台数がｎ台のとき、出力容量率が（（ｎ−１）×１２．５）％から（ｎ×１２．５）％に近づくにつれ、それぞれ１ユニット容量に対する割合は１．０に上昇する。出力容量率が（ｎ×１２．５）％を超えたとき、ユニット運転台数は（ｎ＋１）台となり、１ユニット容量に対する割合は、（１．０−１．０÷（ｎ＋１））に下がる。
【００６６】
図１０は、本発明の実施例１における運転台数制御と電流計測部の計測結果を示す図であり、１ユニット容量定格を１００Ａとし、且つ１ユニット容量定格を１００％で切り替えた例を示している。
【００６７】
本発明の実施例１において、電源ユニット２０の１台分の定格は１００〔Ａ〕である。図１０には、この定格に基づき、電流計測部４０による出力電流Ｉｏｕｔの計測結果と、電源ユニット２０の運転台数との関係が示されている。
【００６８】
電流計測部４０の計測結果が０〔Ａ〕〜１００〔Ａ〕のとき、電源ユニット２０の運転台数は１台である。電流計測部４０の計測結果が１００〔Ａ〕〜２００〔Ａ〕のとき、電源ユニット２０の運転台数は２台である。以下同様にして、電流計測部４０の計測結果が（（ｎ−１）×１００）〔Ａ〕〜（ｎ×１００）〔Ａ〕のとき、電源ユニット２０の運転台数はｎ台である。
【００６９】
図１１は、本発明の実施例１と従来例における電源装置の故障事象を示す図であり、縦軸は出力電圧Ｖｏｕｔを示しており、横軸は出力電流Ｉｏｕｔを示している。
【００７０】
本発明の実施例１の電源装置１０が、タイミングＴ２０において７台の電源ユニット２０に運転指示し、２台の電源ユニット２０に待機指示している場合を仮定する。このとき、停止方式の従来の電源装置が、タイミングＴ２０Ａにおいて７台の電源ユニットに運転指示し、２台の電源ユニットに停止している場合と比較すると、監視部の異常発生時における信頼性が異なる。
【００７１】
本実施例１の電源装置１０が、タイミングＴ２１において監視部３０の異常によって、８台の電源ユニット２０に待機指示し、１台の電源ユニット２０のみを運転指示した場合を考える。このとき、運転指示された１台の電源ユニット２０のみでは１００〔Ａ〕しか供給できないため、出力電圧Ｖｏｕｔは降下する。しかし、出力電圧Ｖｏｕｔが待機電圧Ｖｓまで降下したとき、他の８台分の電源ユニット２０からそれぞれ電流が供給される。運転指示された１台の電源ユニット２０と、待機指示された８台分の電源ユニット２０とは、合計９００〔Ａ〕まで供給可能である。出力電圧Ｖｏｕｔは待機電圧Ｖｓ以下には下がらず、よってシステム停止には至らない。
【００７２】
停止方式の従来の電源装置が、タイミングＴ２１Ａにおいて監視部の異常によって、８台の電源ユニットに停止指示し、１台の電源ユニットのみを運転指示した場合を考える。このときには運転指示された１台の電源ユニットの１００〔Ａ〕のみが供給され、出力電圧Ｖｏｕｔは負荷を駆動可能な下限電圧ＶＬよりも低くなる。よって、負荷は駆動できなくなり、システムが停止する。
【００７３】
（実施例１の効果）
本実施例１の電源装置１０によれば、次の（Ａ），（Ｂ）のような効果がある。
【００７４】
（Ａ）  出力電流Ｉｏｕｔに応じた台数の電源ユニット２０を運転することにより、運転状態の電源ユニット２０の出力容量率が向上し、電源装置１０の効率は改善される。あわせて、待機状態の電源ユニット２０は待機電圧Ｖｓで運転継続しており、警報回路２２は動作しているため、故障の検出が可能である。
【００７５】
（Ｂ）  電源装置１０の監視部３０が故障し、誤って待機状態となるように電源ユニット２０に指示した場合であっても、待機電圧Ｖｓの出力供給は可能であり、システム停止には至らない。よって、信頼性の高い電源装置１０を提供できる。
【実施例２】
【００７６】
（実施例２の構成）
図１２は、本発明の実施例２の電源ユニットを示す概略の構成図であり、実施例１を示す図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００７７】
本実施例２の電源ユニット２０Ａは、実施例１の電源ユニット２０と異なる定電圧制御回路２３Ａを有している他は、実施例１の電源ユニット２０と同様である。
【００７８】
本実施例２の定電圧制御回路２３Ａは、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１に応じた検出電圧Ｖｄｅｔ２を検出する電圧検出切替回路２５Ａと、検出電圧Ｖｄｅｔ２と基準電圧Ｖｒｅｆとの誤差を増幅して誤差電圧Ｖｄｉｆを出力する誤差増幅回路２６Ａと、この誤差電圧Ｖｄｉｆに基づいてスイッチング素子ＳＷ１に駆動信号Ｖｄｒｖを出力する駆動信号形成回路２７とを有している。
【００７９】
本実施例２の定電圧制御回路２３Ａは、実施例１の定電圧制御回路２３と同様に、ＣＰＵ２１の出力電圧切替信号Ｖｓｅｌの出力端子と、ダイオードＤ３のアノード端子（＝ノードＮＤ−Ｄ３Ａ）とカソード端子（＝ノードＮＤ−Ｄ３Ｃ）と、この電源ユニット２０の出力端子Ｖｏｕｔ１ｍとに接続されている。本実施例２の定電圧制御回路２３Ａの出力側には、スイッチング素子ＳＷ１が接続されている。
【００８０】
電圧検出切替回路２５Ａには、ＣＰＵ２１の出力電圧切替信号Ｖｓｅｌの出力端子と、ノードＮＤ−Ｄ３ＡとノードＮＤ−Ｄ３Ｃが接続されている。電圧検出切替回路２５Ａの出力側には、誤差増幅回路２６Ａが接続されている。
【００８１】
誤差増幅回路２６Ａには、電圧検出切替回路２５Ａの検出電圧Ｖｄｅｔ２の出力端子が接続されると共に、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧出力部である定電圧源２８が接続されている。誤差増幅回路２６Ａの出力側には、駆動信号形成回路２７が接続されている。駆動信号形成回路２７の出力側には、スイッチング素子ＳＷ１が接続されている。
【００８２】
図１３は、図１２の電圧検出切替回路を示す回路図であり、実施例１を示す図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００８３】
本実施例２の電圧検出切替回路２５Ａは、実施例１の電圧検出回路２５の構成に加えて、フォトカプラＰＣ２と抵抗Ｒ１６とを有している他は、実施例１の電圧検出回路２５と同様である。
【００８４】
ＣＰＵ２１からの出力電圧切替信号Ｖｓｅｌの出力端子は、抵抗Ｒ１６とフォトカプラＰＣ２の発光素子を介してグランドＧＮＤ２に接続されている。フォトカプラＰＣ２の受光素子は、抵抗Ｒ１３と並列接続されている。
【００８５】
（実施例２の動作）
図１２を元に、電源ユニット２０Ａの動作を説明する。
【００８６】
電源ユニット２０Ａには、実施例１と同様に入力端子Ｖｉｎ１ｐ，Ｖｉｎ１ｍ間に、直流電圧が印加されている。スイッチング素子ＳＷ１がオンすると、図示しない素子群を介して直流電流がトランスＴ１の一次巻線に流れ、トランスＴ１の二次巻線を介して整流出力回路に放出され、更に負荷１００へ電力が供給される。
【００８７】
この電源ユニット２０には、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐから内部への逆流を防ぐため、ダイオードＤ３が出力端子Ｖｏｕｔ１ｐに接続されている。電圧検出切替回路２５Ａは、ダイオードＤ３のアノード端子（＝ノードＮＤ−Ｄ３Ａ）の電圧Ｖａと、ダイオードＤ３のカソード端子（ノードＮＤ−Ｄ３Ｃ）の電圧Ｖｃから、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１と出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じた検出電圧Ｖｄｅｔ２を検出し、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１が出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じた一定電圧になるように誤差増幅回路２６Ａ及び駆動信号形成回路２７でフィードバック制御している。出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じて、単体出力電圧Ｖｏｕｔ１が定格電圧Ｖｏと待機電圧Ｖｓのいずれかになるよう切替えている。
【００８８】
図１３に示す電圧検出切替回路２５Ａは、電源ユニット２０Ａの単体出力電圧Ｖｏｕｔ１を示す検出電圧Ｖｄｅｔ２を検出する検出回路であると共に、出力電圧切替信号Ｖｓｅｌによって単体出力電圧Ｖｏｕｔ１と検出電圧Ｖｄｅｔ２との電圧比を切替える機能を有している。
【００８９】
本実施例２の電源ユニット２０Ａは、実施例１の電源ユニット２０と同様に、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐから内部への逆流を防ぐために出力端子Ｖｏｕｔ１ｐに整流器であるダイオードＤ３が接続されている。このダイオードＤ３のカソード端子は、ノードＮＤ−Ｄ３Ｃである。ダイオードＤ３のアノード端子は、ノードＮＤ−Ｄ３Ａである。
【００９０】
出力電圧切替信号ＶｓｅｌがＨレベルならば、フォトカプラＰＣ２の発光素子は発光し、よってフォトカプラＰＣ２の受光素子はオンして導通する。出力電圧切替信号ＶｓｅｌがＬレベルならば、フォトカプラＰＣ２の発光素子は発光せず、よってフォトカプラＰＣ２の受光素子はオフする。
【００９１】
ノードＮＤ−Ｄ３Ｃは、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２と、並列接続された抵抗Ｒ１３とフォトカプラＰＣ２の受光素子と、抵抗Ｒ１４とを介してグランドＧＮＤに接続されている。カソード電圧Ｖｃは、出力電圧切替信号Ｖｓｅｌに応じて、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４で分圧されるか、又は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧される。
【００９２】
ノードＮＤ−Ｄ３Ａは、ダイオードＤ１０と抵抗Ｒ１０，Ｒ１５を介してグランドＧＮＤに接続されている。アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分の電圧（＝ダイオードＤ１０による下降分の電圧）を減じた電圧は、抵抗Ｒ１０，Ｒ１５によって分圧されている。更に、抵抗Ｒ１１とＲ１２との間と、抵抗Ｒ１０とＲ１５との間とには、ダイオードＤ１１が順方向に接続されている。
【００９３】
出力電圧切替信号ＶｓｅｌがＬレベルで、且つカソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも低いか又は等しい場合は、カソード電圧Ｖｃを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力される。カソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも高い場合は、アノード電圧ＶａからダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０による下降分を減じた電圧にダイオードＤ１１の上昇分を増した電圧を、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力される。
【００９４】
出力電圧切替信号ＶｓｅｌがＨレベルで、且つカソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも低いか又は等しい場合は、カソード電圧Ｖｃを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力される。カソード電圧Ｖｃが、アノード電圧ＶａからダイオードＤ３による下降分を減じた電圧よりも高い場合は、アノード電圧ＶａからダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０による下降分を減じた電圧にダイオードＤ１１の上昇分を増した電圧を、抵抗Ｒ１２，Ｒ１４で分圧した電圧が、検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力される。
【００９５】
他の電源ユニット２０と共にこの電源ユニット２０が運転指示されているとき、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐには定格電圧Ｖｏが出力される。この電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は定格電圧Ｖｏである。電圧検出切替回路２５Ａは、ノードＮＤ−Ｄ３Ｃにおける定格電圧Ｖｏを抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４で分圧し、検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力する。
【００９６】
他の電源ユニット２０が運転指示され、この電源ユニット２０が待機指示されているとき、出力端子Ｖｏｕｔ１ｐには定格電圧Ｖｏが出力される。しかし、この電源ユニット２０の単体出力電圧Ｖｏｕｔ１は待機電圧Ｖｓであり、この電圧ＶｓはノードＮＤ−Ｄ３Ａの電圧でもある。電圧検出切替回路２５Ａは、ノードＮＤ−Ｄ３Ａのアノード電圧ＶａからダイオードＤ１０、抵抗Ｒ１０による下降分の電圧にダイオードＤ１１の上昇分を増した電圧を、抵抗Ｒ１２，Ｒ１４で分圧し、この電圧を検出電圧Ｖｄｅｔ２として出力する。
【００９７】
（実施例２の効果）
本実施例２の電源装置１０によれば、実施例１の効果に加えて、次の（Ｃ）のような効果がある。
【００９８】
（Ｃ）  基準電圧回路２４が不要となるため、電源ユニット２０Ａの構成を簡略化してコストダウンを行うことができる。
【実施例３】
【００９９】
（実施例３の構成）
図１４は、本発明の実施例３における電源装置を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図１（ａ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１００】
本実施例３の電源装置１０Ｂは、実施例１の電源装置１０に加えてＢａｔｔ端子を備え、この電源装置１０Ｂの電流計測部４０の出力端子に接続されている他は、実施例１の電源装置１０と同様の構成である。
【０１０１】
（実施例３の動作）
図１４を元に、電源装置１０Ｂの動作を説明する。
【０１０２】
電源装置１０Ｂは、出力端子を介して負荷１００に出力電圧Ｖｏｕｔを供給することによって負荷１００を駆動すると共に、Ｂａｔｔ端子を介して蓄電池５０に出力電圧Ｖｏｕｔを供給することによって蓄電池５０を充電する。この電源装置１０Ｂが動作していないときは、蓄電池５０が供給する出力電圧によって負荷１００が駆動される。
【０１０３】
（実施例３の効果）
本実施例３の電源装置１０Ｂによれば、実施例１，２の効果に加えて、次の（Ｄ）のような効果がある。
【０１０４】
（Ｄ）  Ｂａｔｔ端子を備えているので、容易に蓄電池５０を負荷１００に並列接続できる。
【実施例４】
【０１０５】
（実施例４の構成）
図１５は、本発明の実施例４における電源装置を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図１（ａ）に示す電源装置１０と同様の構成である。
【０１０６】
本実施例４の電源装置１０は、出力端子に負荷１００と蓄電池５０とが並列に接続されている。
【０１０７】
（実施例４の動作）
図１５を元に、電源装置１０の動作を説明する。
【０１０８】
電源装置１０は、出力端子を介して負荷１００と蓄電池５０とに出力電圧Ｖｏｕｔを供給することによって、負荷１００を駆動し且つ蓄電池５０を充電する。この電源装置１０が動作していないときは、蓄電池５０が供給する出力電圧によって負荷１００が駆動される。
【０１０９】
（実施例４の効果）
本実施例４の電源装置１０の効果は、実施例３の効果と同様である。
【０１１０】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
【０１１１】
（ａ）  実施例１〜４では、電源装置１０，１０Ａ，１０Ｂに、監視部３０を設けたが、複数の電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）のＣＰＵ２１と電流計測部４０とを接続すると共に、この複数のＣＰＵ２１をバスによって相互に接続し、この複数のＣＰＵ２１が出力電流Ｉｏｕｔを計測してこの電源ユニット２０を運転するか又は待機するかを判断してもよい。これにより、監視部３０が不要となるという効果を奏する。
【０１１２】
（ｂ）  実施例１〜４では、電源装置１０，１０Ａ，１０Ｂの出力端子の直前に電流計測部４０を設けている。しかし、電源ユニット２０（＝２０−１，２０−２，・・・，２０−ｎ）に、それぞれの電源ユニット２０単体の電流を計測する単体電流計測部を設け、監視部３０と通信することによって各電源ユニット２０の電流の総和を計測してもよい。これにより、電流計測部４０が不要となるという効果を奏する。
【０１１３】
（ｃ）  実施例１〜４では、電源装置１０，１０Ａ，１０Ｂの出力端子の直前に電流計測部４０を設け、且つ電流計測部４０によって出力電流Ｉｏｕｔを計測する監視部３０を設けている。しかし、それぞれの電源ユニット２０単体の電流を計測する単体電流計測部を設け、それぞれの電源ユニット２０に設けられたＣＰＵ２１によって出力電流Ｉｏｕｔを計測し、他の電源ユニット２０のＣＰＵ２１とバスを介して通信することによって全電源ユニット２０の電流の総和を求め、出力電流Ｉｏｕｔを計測してもよい。この場合、それぞれのＣＰＵ２１は、出力電流Ｉｏｕｔに応じて、それぞれの電源ユニット２０を運転するか又は待機するかを判断する。これにより、監視部３０と電流計測部４０とが不要となるという効果を奏する。
【０１１４】
（ｄ）  実施例１では、監視部３０は、ｘ台の電源ユニット２０に運転を指令するときには、電源ユニット２０の番号が小さい順（＝２０−１〜２０−ｘ）に運転を指令し、電源ユニット２０に待機を指令するときは、電源ユニット２０の番号が大きい順に待機を指令していた。しかし、電源ユニット２０（＝２０−１〜２０−ｎ）の運転指令と待機指令を、電源ユニット２０の番号に依らずにランダムにおこなってもよい。電源ユニット２０の番号に依らずにランダムに運転指令と待機指令を行うには、例えば電源ユニット２０に運転を指令する毎に乱数を発生させ、この乱数によって待機中の電源ユニット２０のいずれかを決定して指令する。具体的には、７台の電源ユニット２０が待機している状態で、新たに１台の電源ユニット２０に運転を指令するときには、乱数を発生させて待機中の台数に相当する７の剰余を算出し、剰余が０〜６のいずれかによって７台の電源ユニット２０のいずれかを決定して運転を指令する。待機指令も同様である。これにより、各電源ユニット２０の使用率を平準化することができ、よって電源装置１０の故障率を低減することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  電源装置
２０，２０Ａ  電源ユニット
２１  ＣＰＵ
２２  警報回路
２３，２３Ａ  定電圧制御回路
２４  基準電圧回路
２５  電圧検出回路
２５Ａ  電圧検出切替回路
２６，２６Ａ  誤差増幅回路
２７  駆動信号形成回路
２８  定電圧源
３０  監視部
３１  バス
３２  電源ユニット制御部
３３  電源ユニット故障検出部
４０  電流計測部
５０  蓄電池
１００  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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